في حالة الكوارث الطبيعية أو الكوارث من صنع الإنسان ، غالباً ما تستخدم الدبابات للتعامل مع الأنقاض والحرائق الكبرى. يتم تحويلها إلى نسخ مدنية ، مع إزالة الأسلحة ، وتستخدم كمركبات جميع التضاريس ، والجرارات ، ومعدات التنظيف وممهدات الطرق ، وكذلك لاختراق الأماكن التي يتعذر الوصول إليها في ظروف انتشار النار أو مع التهديد بانهيار المباني. بالنسبة للمهمة الأخيرة ، تم استخدام الخزان أيضًا أثناء العمل في المأوى ، الذي تم إنشاؤه على وحدة الطاقة الرابعة المدمرة في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية.
قام المهندسون الذين قاموا بإنشاء النموذج الأولي بتفكيك البرج ، وقاموا بتثبيت مقياس الجرعات ، ومستشعر درجة الحرارة ، والإضاءة على الخزان. تم تجهيز الخزان بجهاز التحكم عن بعد ، والذي تم تنفيذه بواسطة كابل كهربائي ، بنفس الطريقة التي تم بها استلام البيانات من الأدوات المثبتة. من الطلعات الأولى ، أثبتت الخزان أنها مفيدة جدًا لاستطلاع الإشعاع: فقد تم إطلاقه أمام الناس ، وكان من الممكن فحص الهياكل وقياس مستوى التلوث الإشعاعي على الفور ودون أي مخاطر غير ضرورية على المصافي. بالإضافة إلى ذلك ، تحولت الماكينة إلى قدر كبير من المناورة والسهولة بسبب أبعادها الصغيرة ، حيث تم الزحف بين الأنقاض إلى أصغر الممرات وأكثرها راحة ، وكانت العلبة البلاستيكية سهلة التنظيف والتنظيف اللاحق.
كانت الدبابة لعبة ، وكانت واحدة من أنجح الروبوتات التي تم إنشاؤها وتطبيقها في محطة الطوارئ.
لعب قاتمة
هناك ميم الإنترنت: للوهلة الأولى ، صور غير ضارة مع التعليق "عندما تلاحظ هذا ، يمكنك أن تفعل ذلك مع الخوف."
في الصورة أعلاه (
رابط للمصدر والمؤلف ) ، يبدو كل شيء جميلًا: يمثل حفارة حمراء تبدو أنها لعبة حلم الطفولة ؛ نفس شاحنة التفريغ: نوع من لعبة ، ولكن كبيرة وخطيرة ؛ في ما بينها هو سطح القمر الفضي. من المحتمل أن يكون هذا ملعبًا لبعض المدارس أو المعسكرات الصيفية ، و APC في الخلفية هي ، أيضًا ، للتعليم الوطني.
لكن لا. "التفاصيل المخيفة" للغاية في الصورة هي علامة ثلاثية صغيرة لمخاطر الإشعاع أمام الشاحنة. هذا هو
عرض لمتحف صغير من المعدات التي شاركت في تصفية الحادث ، ويظهر علامة ببلاغة لماذا لا ينبغي أن يلمس المعروضات.
هناك رأي مفاده أنه عندما حاولوا استخدام الروبوتات ، فشلوا جميعًا بسرعة ، فضلوا رفضهم ، وبدأوا في تنظيف محطة الطوارئ بأيديهم العارية ، أي على حساب صحة وحياة العديد من المصفيين. في الواقع ، هذا بيان مثير للجدل للغاية ، والمشاركون المباشرون في تلك الأحداث يجادلون فيما بينهم. في الواقع ، مباشرة خلال أعمال الإطفاء ، وتنظيف السقف ، وإزالة التلوث ، وإزالة الأنقاض ، لا يمكن للروبوتات أن تحل محل الأشخاص تمامًا. كان لديهم عيوبها الخطيرة ، مثل مشاكل التغلب على الانسداد والغبار عند التنقل. ومع ذلك ، كانت مساهمتها كبيرة - من السقف الشهير لوحدة الطاقة الثالثة في غضون شهرين ، تمت إزالة خمسين طناً من الطلاء القار اللزج من البيتومين ، والذي قام بامتصاص الغبار المشع على نفسه بكميات كبيرة ، وأقل قليلاً - شظايا من الجرافيت ، ثاني أكثر المواد خطورة في المفاعل بعد FCM - المواد التي تحتوي على الوقود ، كما يطلقون على السيراميك أو الحمم البركانية من الذوبان المجمد للخرسانة وعناصر الوقود. في المستقبل ، عندما يتعلق الأمر بالحفظ ، ومراقبة حالة وحدة الطاقة المدمرة والعمل داخل المأوى - أي عندما لم تعد هناك حاجة إلى عمل طارئ وخطير لمئات الأشخاص في نفس الوقت - فقد حان وقت الروبوتات.
أليس كذلك؟
يبدو عكسيا أن الروبوتات المعدنية غير الحية تعاني من الإشعاع. ولكن في الواقع هذا صحيح: يحدث فشل المكونات الإلكترونية تحت تأثير الإشعاع الإشعاعي بشكل أسرع بكثير من أن الإشعاع نفسه يعجز الكائن الحي. ستقصف القذائف الصغيرة القاتلة أي شخص لفترة طويلة من الخارج ومن الداخل (بغبار مبتلع أو مستنشق أو من خلال توجيه نيوتروني) قبل حدوث موت مؤلم ؛ لكن الإلكترونيات ، كونها في حدود المنطق الثنائي ، تفشل على الفور مع حدوث أصغر ، ولكن انتهاك خطير.
بطبيعة الحال ، في ظروف التعرض لفترات طويلة منخفضة الكثافة ، سيستفيد الروبوت. ولكن مع وجود المئات والآلاف من الأشعة السينية في الساعة على حافة السقف المنهار لمحطة تشيرنوبيل للطاقة النووية ، فإن أضعف حلقاتها: أشباه الموصلات ، سوف تفشل بسرعة كبيرة. أشباه الموصلات عبارة عن دوائر كهربائية دقيقة وأبسط الترانزستورات التي تعاني من التشعيع لنفس السبب بالضبط الذي تعمل به نفسها: تتعطل حركة ناقلات الشحن في مادة أشباه الموصلات بواسطة حاملات شحن مشعة تخترق جسم الإنسان الآلي.
تحت الاستحمام المميت للجزيئات المشحونة ، تم تحقيق آليتين رئيسيتين لتلف الإلكترونيات.
أولاً ، تؤدي النيوترونات والبروتونات وجزيئات ألفا إلى إتلاف
الشبكة البلورية لأشباه الموصلات ، واستبدال الذرات بنظائر أو حتى عناصر أخرى ، مسببة عيوبًا محلية. يؤثر هذا بشدة على تنقل ناقلات الشحنة وعدد إعادة التركيب بالإضافة إلى خصائص تقاطع pn في الترانزستورات. ومن المثير للاهتمام ، أن تشعيع الطاقة العالية على المدى القصير يسبب "تأثيرًا هدأًا" ، سمي على اسم تصلب المعدن: يتم استعادة الشبكة بشكل طفيف مقارنة بالتدهور الناجم عن الإشعاع المستمر ولكنه أقل قوة. ومع ذلك ، بالنسبة الترانزستورات ثنائية القطب ، يصبح هذا العامل السبب الرئيسي لفقدان خصائص الإخراج.
ثانياً ، الجزيئات ذات الطاقة الأقل من تلك المطلوبة للبدائل الذرية في الشبكة البلورية تسبب تأثيرات التأين. ينتج عن هذا جميع أنواع الضوضاء الكهربائية ، والضوضاء المستحثة ، والأثر الكهروضوئي ، وأخطاء نقل الإشارات في أجهزة optocouplers ، وتدهور ترانزستورات MOS ، وكذلك أعطال البرمجيات.
بصرف النظر عن جميع أنواع الإشعاع ، فإن النيوترونات قادرة على كل من التفاعل أعلاه مع النواة الذرية في البلورة وتوليد الإشعاع الثانوي - "شظايا" من الاصطدامات مع المواد. تكون الترانزستورات ثنائية القطب الأكثر حساسية لها ، لأنه عندما تخترق النيوترونات الشبكة البلورية ، فإنها يمكن أن تخلق "مصائد عميقة" فيها ، أي الأماكن ذات
فجوة شريطية كبيرة غير عادية - طاقة لنقل حامل الشحنة إلى مستوى الموصلية. إنهم يتحملون كثافة تدفق تصل إلى ترتيب جيجا نيوترون لكل متر مربع. سم ، مخططات CMOS - البتروتونات لكل متر مربع. في الحالة العامة ، يمكن لرقائق CMOS أن تتحمل جرعة تصل إلى 100 إشعاع رمادي. للمقارنة ، فإن الجرعة المميتة للشخص حوالي 5 جراي ، وبالنظر إلى أن جراي هو عدد جول الإشعاع لكل كيلوغرام من الكتلة والفرق في الكتلة بين الدائرة الصغيرة والشخص ، وهذا يبدو جيدا. حتى يتعرض الروبوت لآلاف الأشعة السينية في الساعة. ولكن هناك تقنيات تسمح بزيادة مقاومة الإشعاع لبلورة أشباه الموصلات بأوامر من الحجم ، على سبيل المثال ،
تطويره على الركيزة الياقوت . من الممكن أيضًا لكل من الدوائر والمنطق (زيادة عدد وحدات التحكم) زيادة موثوقية الأنظمة الإلكترونية.
إسفين
في البداية ، عملت الروبوتات بالتوازي مع التصفية البشرية. سواء على الأرض أو على سطح المحطة ، حيث تم خلط أرضيات التراب أو الروبويد ورقائق الخرسانة مع المناجم الحقيقية في شكل شظايا من تجميع الجرافيت وخلايا الوقود ، كان من الضروري القيام بأعمال إزالة التلوث في أقرب وقت ممكن.
واحد من أول من عمل مجمعات الإنتاج التي يتم التحكم فيها عن بعد VNII-100 (الآن VNIITransmash). في 18 مايو ، من كبير المصممين
ألكساندر ليونوفيتش كيمردجيان ، الذي تم نقله على وجه السرعة إلى منطقة الكارثة ، طالبت اللجنة الحكومية: "لقد جعلت البلد لونوكود خاضعًا للتحكم عن بعد - وضعها على السطح لتنظيفه!" استجابةً للاعتراضات الغاضبة التي تفيد بأن لونوخود لم يكن مناسبًا لهذه المهام ، تلقى كيمردجيان إجابة قاطعة أكثر: "ثم اجعلنا سيارة جديدة!"
صنعت سيارات جديدة في وقت قصير جدا. بادئ ذي بدء ، في 44 يومًا فقط ، تم إنشاء Klin-1. لقد كانت عملية حسابية لسيارتين مجنبتين: ممهدة الطرق 032 ، التي تم إنشاؤها على أساس مركبة IMR-1 الهندسية للهدم مع معدات إضافية لإزالة التلوث ، ونظام حماية ونظام مراقبة لاسلكية ، بالإضافة إلى مركبة التحكم Object 033 القائمة على خزان T-72.
من الأعلى إلى الأسفل: الكائنان 032 و 033. كانت سيارة التحكم مأهولة وكانت في مكان آمن ، بينما كانت الجرافة التي تعمل بالتحكم عن بعد في الراديو تعمل في أكثر المناطق خطورة. ساعد المجمع بأكمله على إزالة ، وتحميلها في العربات واستخراج ما يقرب من 1.5 ألف متر مكعب من التربة الملوثةوقدم "Lunokhod" أيضا. تبين أن "Klin-2" ، المعروف باسم "STR-1" أو روبوت النقل المتخصص ، هو الأكثر فعالية من حيث تنظيف سقف وحدة الطاقة الثالثة.
تم تسليم السيارة التي تزن حوالي نصف طن إلى السطح بواسطة مروحية أو رافعة ، وبعد العمل ، توجهت إلى منصة خاصة وانتقلت بالطريقة نفسها إلى الأرض لإزالة التلوث وإعادة الشحن. اتخذ المهندسون مقاربة جادة للهيكل بحيث يمكن للروبوت أن يتحرك قدر الإلتصاق قدر الإمكان من الحرارة (ولمنع تآكل التلوث الإشعاعي على مساحة كبيرة مع مياه المجاري من الدش ، "الذبائح" مع شحنة يوديد الفضية محاطة بدائرة لفترة طويلة) طلاء. كان من الضروري ألا يتمسك البيتومين بالعجلات ، وفي الوقت نفسه تتشبث العجلات به جيدًا ، مما يؤدي إلى إزالته من السقف إلى جانب الأنقاض المشعة الذائبة. تعاملت مع هذه المهمة جهازي STR-1 ، بعد تطهير أكثر من 3000 متر مربع بحلول نهاية سبتمبر. م من السقف.
تجلى الاستقرار الإشعاعي للمكونات ، أولاً ، في وراثة تكنولوجيا الفضاء - الخبرة الموجودة في تطوير المكونات المحمية من عمل الأشعة الكونية موجودة بالفعل. ثانياً ، تم استخدام طرق تحكم موثوقة: في الدوائر نفسها ، تم استخدام مجموعات الترحيل إلى أقصى حد ، وتم التحكم عن بُعد عبر قنوات الراديو المحمية.
بالإضافة إلى VNII-100 ، عملت آلات معهد لينينغراد المركزي للأبحاث في RTK في الحادث. كان هناك أكثر من أحجام مختلفة ، ولكن تم انتقادهم بسبب سوء التعامل ، وانقطاع التيار ، والبطء. في إطار هذه المقالة ، بعد أن ولدت بعد الأحداث الموصوفة وليست متخصصًا ، لن أتعهد بالتأكيد بشكل صارم على شيء ما. من المصادر التي وجدتها ، يتحدث ابن كيمردجيان في محاضرته في الذكرى الثلاثين للحادث عن حوالي 1000 شخص (في اشارة إلى نوبات العمل المكافئة لتجنيد جرعة واحدة مسموح بها للمصفي) ، والتي تم استبدالها بـ STR-1. يتحدث فاليري ستارودوموف في فيلم تلفزيوني صدر في الوقت نفسه عن 800 شخص طلب منهم خدمة الروبوتات الفاشلة. سأوصي فقط بأن ترى بنفسك كلا المصدرين ، وهما مثيران للاهتمام للغاية.
دوسان
ظهرت وحدات ذاتية الدفع يتم التحكم فيها عن بعد بعد تحليل الركام وبناء المأوى. لقد حلوا المشكلات الأخرى - التحقيق في حالة الهياكل ، والبحث عن الوقود (في البداية لم يكن أحد يعلم أنه لم يكن هناك مجموعة من الجرافيت وعناصر الوقود في قلب المفاعل السابق - كل شيء ذاب وتسرب إلى حيز المفاعل الفرعي) وخاصة المواقع الملوثة.
بعد بناء المأوى ، لم يستخدم أحد في البداية روبوتات - تم إجراء دراسة للمبنى بنجاح من خلال حفر آبار وإدخال مجسات باستخدام المستشعرات اللازمة للاستكشاف. في وقت لاحق ، عندما قدمت المخابرات الأولية بيانات أساسية عن موقع المواد التي تحتوي على الوقود (FCM) وحالة الهياكل ، بدأ تطوير الروبوتات وتطبيقها للحصول على بيانات جديدة وصورة تلفزيونية من مكان العمل.
كانت متطلبات الآلات الجاهزة كما يلي. بالإضافة إلى الحماية من الإشعاع ، كانت هناك حاجة لحماية الرطوبة والغبار. ظل المناخ الرطب تحت المأوى ، وتطلب الغبار المشع أن تتم تغطية الروبوتات بقطعة قماش خاصة لتسهيل إزالة التلوث. تم ضمان الموثوقية والإنتاجية من خلال توحيد العقد ، والهيكل ، والحد من الحجم ، واستخدام التعليق المستقل لعجلات العربة. تم إجراء التحكم عن بُعد واستقبال الإشارات بواسطة كابل - تم تشويش إشارة الراديو من قبل الهياكل الخرسانية للمحطة.
بناءً على الهيكل القياسي ، تم إنشاء الروبوتات للمهام التالية:
- إزالة التلوث. قاد الروبوت إلى الغرفة ، ورش هناك بخرطوم وفوهة محلول لإزالة التلوث ثم وضع غطاء غبار على الجدران والسقف والأرضية.
- أخذ العينات ملموسة. تم إنشاء روبوتات باستخدام مناولين تمكنوا من حفر الجدران وعينات من ذوبان الوقود الصلب وهياكل جمع العينات بغرض التحليل اللاحق.
- الاستخبارات التلفزيونية. لتقييم الأضرار الناجمة عن الانفجار ، وكذلك لتنفيذ العديد من الأعمال ، بما في ذلك DUSA أخرى ، تم إنشاء آلات المراقبة المتخصصة مع مصادر الضوء القوية وكاميرات التلفزيون المثبتة عليها.
عربات DUSA في التجارب. انتبه إلى النسيج العازل. مصدر الصور هنا وتحتأمثلة مثيرة للاهتمام هي الروبوتات مع طرق خاصة للتحرك. في المنطقة المدمرة بالكامل من وحدة الطاقة ، وضعت القضبان التي تحركت على طول DUSA.
أثناء التنقل في الهواء فوق الدمار الهائل ، الذي لا يمكن الوصول إليه لأي نوع من المعدات ، مكّن روبوت مزود بكاميرا تلفزيونية من وضع خريطة تفصيلية مفصلة لدرجة الضرر الذي لحق بالغرف والهياكل وموقع الحطام الإشعاعي.
كانت آلة غريبة تماما بالوعة المغناطيسي. تم إنشاؤه للعمل على جدران وسقوف الغرف مع الكسوة التي يمكن جذب. تحتوي التروس التي تعمل على الروبوت على مغناطيسات قوية من السماريوم ، والتي سمحت للروبوت المتحرك على طول هذا السطح بحمل وزن كبير. زادت كتل العجلات الثنائية من موثوقية الشبكات عند التغلب على اللحامات وشظايا الطلاء غير المغناطيسي. في 1990-1991 تم اختبار التدفق المغناطيسي في المختبر واستخدم في Shelter لتركيب مجسات الحرارة في غرف ممر توزيع البخار. استعدادًا لاستقرار هياكل المأوى ، قام بقياس حقول الجرعة على جدار الدعامة الشمالي:
بمزيد من التفصيل مع جميع الخصائص التقنية لجميع هذه الأجهزة موصوفة في هذا الكتاب:
A.A. بوروفوي ، إي. فيليخوف. تجربة تشيرنوبيل ، وأنا لا أرى الحاجة إلى إعادة صياغة المواد كلمة من هناك ، لأن هذا العمل يغطي العديد من جوانب الحادث ويتضح بشكل جميل.
من الجدير بالذكر أن الروبوتات لا تزال بحاجة إلى تكرار هذا المسار بعد ربع قرن على الجانب الآخر من الكرة الأرضية في الحادث المعروف في فوكوشيما. وكان هذا المسار أيضًا شائكًا جدًا.